对列表以外的序列进行 Scala 模式匹配

Posted 2023-02-19

【中文标题】对列表以外的序列进行 Scala 模式匹配

【英文标题】：Scala pattern matching on sequences other than Lists

【发布时间】：2011-10-12 01:27:42

【问题描述】：

我有以下代码递归地对列表中的每个元素进行操作

def doMatch(list: List[Int]): Unit = list match 
  case last :: Nil  => println("Final element.")
  case head :: tail => println("Recursing..."); doMatch(tail)

现在，忽略此功能可通过 filter() 和 foreach() 获得，它工作得很好。但是，如果我尝试将其更改为接受任何 Seq[Int]，则会遇到问题：

Seq 没有​​ ::，但它确实有 +:，据我了解，这基本上是一回事。但是，如果我尝试在 head +: tail 上进行匹配，编译器会抱怨“错误：未找到：值 +:” Nil 是 List 特有的，我不确定用什么替换它。如果我能解决上一个问题，我会尝试 Seq()

我认为代码应该是这样的，但它不起作用：

def doMatch(seq: Seq[Int]): Unit = seq match 
  case last +: Seq() => println("Final element.")
  case head +: tail  => println("Recursing..."); doMatch(tail)

编辑：这么多好的答案！我接受了敏捷钢的回答，因为他是第一个指出 :: 在我的示例中不是运算符，而是一个案例类，因此是不同的。

【问题讨论】：

两个旁注：final 不允许作为标识符，编译器抱怨说，这些案例并不详尽。您可以改用：def doMatch (list: List[Int]): Unit = list match | case last :: Nil => println ("Final element.") case head :: tail => println ("Recursing..."); doMatch (tail) case Nil => println ("only seen for empty lists") 。

是的，final 是一个“简化场景”的错误。我将其更改为 last 以便它可以编译，但我省略了您的 case Nil 以便评论对问题有意义。谢谢。

我可以删除评论 - 没问题。这将节省新读者一些时间，找到一个更正确的问题，而不是评论，而不是他们喜欢纠正的东西，直到他们找到评论和评论的答案...... SE应该像一个维基，人们为解决方案做出贡献 - 生产文档并不那么重要，以及谁编写了什么。

为什么不在this SO question 中使用类似于trycatch 的方法？本质上，使用Seq 的大小并使用head 和tail 来访问所需的元素。

【参考方案1】：

截至 2012 年 3 月的 ide，这适用于 2.10+：

  def doMatch(seq: Seq[Int]): Unit = seq match 
    case last +: Seq() => println("Final element.")
    case head +: tail  => println("Recursing..."); doMatch(tail)
                                                 //> doMatch: (seq: Seq[Int])Unit

  doMatch(List(1, 2))                             //> Recursing...
                                                  //| Final element.

更一般地，在SeqExtractors 中为Seq 添加了两个不同的head/tail 和init/last 分解对象镜像附加/前置：

List(1, 2) match  case init :+ last => last  //> res0: Int = 2                                              
List(1, 2) match  case head +: tail => tail  //> res1: List[Int] = List(2)                                               
Vector(1, 2) match  case init :+ last => last  //> res2: Int = 2                                              
Vector(1, 2) match  case head +: tail => tail  //> res3: scala.collection.immutable.Vector[Int] = Vector(2)

【参考方案2】：

有点作弊，但就是这样：

def doMatch(seq: Seq[Int]): Unit = seq match 
  case Seq(x) => println("Final element " + x)
  case Seq(x, xs@_*) => println("Recursing..." + x); doMatch(xs)

不要问我为什么xs* 不起作用...

【讨论】：

我想知道这样的事情是否可行，但我无法让语法正常工作。你认为这是对我的问题作弊，还是在“一般情况下你不应该这样做”的意义上作弊？

@Zecrates: _* 表示“忽略模式的以下元素”。使用@ 语法，我给“被忽略”的部分起了一个名字，感觉就像在作弊。我认为这段代码实际上没有任何错误（当然head 和tail 在给定的Seq 上可能效率低下）。

你也可以这样做（如果你知道你的 Seq 不为空：val Seq(x, xs@_*) = seq

@Jaap 如果你这样做，你会陷入无限递归。

yakshaver 的回答更新了：***.com/a/19147469/707926

【参考方案3】：

Scala 中有两个::（读作 cons）。一个是在class List 中定义的运算符，一个是class（List 的子类），表示一个以头尾为特征的非空列表。

head :: tail 是构造函数模式，在语法上由::(head, tail) 修改而来。

:: 是一个案例类，这意味着为它定义了一个提取器对象。

【讨论】：

我明白了，这很棘手！那么，我是否正确地说你不能对任何语句进行模式匹配，它必须是一个独立的对象（或者我们可以称之为的任何对象）？我刚刚测试过，情况似乎如此，因为我可以在 2 上进行模式匹配，但不能在 (1 + 1) 上进行模式匹配。

一般来说，您不是在匹配语句，而是匹配模式。提取器是 Scala 中的语法结构，有助于定义模式。这些通常是构造函数模式。在 2 上进行模式匹配时，模式是一个常数，这是一种完全不同的模式。 1 + 1 是一个任意表达式，它不符合任何类型的模式，尽管它可能看起来像一个。

值得注意的是，cons :: 运算符不会在 Vector 上工作，尽管它可以在 Seq 和 and List 上工作。因此使用 +:

更安全

【参考方案4】：

您实际上可以为+: 定义一个对象来完全按照您的要求进行操作：

object +:  
  def unapply[T](s: Seq[T]) = 
    if(s.nonEmpty)
      Some(s.head, s.tail) 
    else
      None


scala> val h +: t = Seq(1,2,3)
h: Int = 1
t: Seq[Int] = List(2, 3)

然后您的代码完全按预期工作。

这是因为h +: t 在用于模式匹配时等价于+:(h,t)。

【讨论】：

注意：s.size >= 1 在 Seq 上可能会很慢，可以用 s.nonEmpty 替换（这似乎也更具描述性）。

【参考方案5】：

我认为标准库中没有对任意序列的模式匹配支持。不过，您可以在没有模式匹配的情况下做到这一点：

  def doMatch(seq: Seq[Int]) 
    if (seq.size == 1) println("final element " + seq(0)) else 
      println("recursing")
      doMatch(seq.tail)
    
  
  doMatch(1 to 10)

您可以定义自己的提取器对象。见http://www.scala-lang.org/node/112

object SEQ 
  def unapply[A](s:Seq[A]):Option[(A, Seq[A])] = 
    if (s.size == 0) None else 
      Some((s.head, s.tail))
    
  


def doMatch(seq: Seq[Int]) 
  seq match 
    case SEQ(head, Seq()) => println("final")
    case SEQ(head, tail) => 
      println("recursing")
      doMatch(tail)
    
  

【讨论】：

定义EmptySeq() 能给你带来什么吗？只使用Seq() 似乎工作正常。

【参考方案6】：

从 Seq 到 List 的简单转换就可以完成这项工作：

def doMatch (list: List[Int]): Unit = list match            
    case last :: Nil => println ("Final element.")             
    case head :: tail => println ("Recursing..."); doMatch (tail)
    case Nil => println ("only seen for empty lists") 
  

def doMatchSeq (seq: Seq[Int]) : Unit = doMatch (seq.toList)

doMatch (List(3, 4, 5))
doMatchSeq (3 to 5)